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局所高電界場における極限物理現象の可視化観測と制御

研究報告コード R000000212
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 藤田 博之
研究者所属機関
  • 東京大学生産技術研究所
研究機関
  • 東京大学生産技術研究所
報告名称 局所高電界場における極限物理現象の可視化観測と制御
報告概要 電界10MV/cm,電流密度100MA/平方cmという極限的状況下における単一原子・分子の振る舞いを可視化観察し,その物理特性の解明や制御を行うことを目的とする。マイクロマシングループは,半導体マイクロマシン技術により高性能・高機能の1チップマイクロマシンSTMを実現した。わずか0.5mm角程度の大きさのデバイスでトンネルギャップを0.1nmの精度で調節可能である。可視化グループは,超高分解能電子顕微鏡を作成し,単一原子の可視化を目指している。電子銃から出る位相がそろった電子ビームを二つに分け一方は試料を通し,他方は参照ビームとしてそのまま進行させ,両者の電子波の干渉測定により試料を通過した電子ビームの位相を検出し画像を得る。理論解析グループは,局在する高電界場中での原子や分子の振る舞いや,固体からの冷電子放出機構を第一原理に基づく理論で解析している。従来法に比べ,簡易なアルゴリズムを考案した。
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研究分野
  • 電子顕微鏡,イオン顕微鏡
  • 原子・分子一般
  • 顕微鏡法
  • 固体デバイス製造技術一般
関連発表論文 (1)H. Kawakatsu, H. Toshiyoshi, D. Saya, H. Fujita, “A Silicon based nanometric oscillator for scanning force microcopy operating in the 100MHz range,” Japanese Journal of Applied Physics, Vol.38(1999), Part 1, No.6B, pp.3962-3965
(2)H. Toshiyoshi, D. Kobayashi, M. Mita, G. Hashiguchi, H. Fujita, J. Endo, Y. Wada, “A Digital-to-Analog Conveter of Displacement by Integrated Micromechanism,” Jpn. J. Appl. Phys. Vol.38 (1999) Part 1, No.6B, 30 June 1999, p.3962.
(3)H. Toshiyoshi, M. Goto, M. Mita, H. Fujita, D. Kobayashi, G. Hashiguchi, J. Endo, Y. Wada, “Fabrication of Micromechanical Tunneling Probes and Actuators on a Silicon Chip,” Japanese J. Appl. Phys. vol.38, Part 1, No.12B (Special Issue on Microprocesses & Nanotechnology), Dec. 1999, p.7185-7189.
(4)年吉洋,小林大,三田信,橋口原,藤田博之,遠藤潤二,和田恭雄,「シリコンマイクロマシニングによるステップアクチュエータ」,生産研究(東京大学生産技術研究所発行),第51巻8号,平成11年8月,p.647
(5)Y. Wada, D. Kobayashi, H. Fujita, “Micromachine Scanning Tunneling Microscope Research in Japan,” Sensor Update, Vol.6, Part 1, pp.41-58,1999.
(6)M. Mita, Y. Mita, H. Toshiyoshi, T. Oba, H. Fujita, “Multi-height HARMS by planer photolithography on initial surface,” Microsystem Technologes, 1999.
(7)遠藤潤二,和田恭雄,藤田博之,陳軍,「電子干渉計測によるナノ構造と電界分布の可視化の試み」,電気学会論文誌(E)平成12年6月号掲載決定,(平成11年12月7日受理、平成12年2月4日再受理)
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「極限環境状態における現象」研究代表者 藤田 博之(東京大学生産技術研究所)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 藤田 博之. 極限環境状態における現象 局所高電界場における極限物理現象の可視化観測と制御. 戦略的基礎研究推進事業 平成11年度 研究年報.科学技術振興事業団, 2000. p.588 - 592.

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